Використання сигналів для синхронізації процесів

Міністерство освіти та науки України

Національний Технічний Університет

«Харківський Політехнічний Інститут»

Звіт

з лабораторної роботи № 2

з дисципліни «Операційні системи»

Виконав:  студент

групи КІТ-14б              

Самітов М. Б.                

Викладач:                      

Максюта Н.В.               

Харків 2007 р.

Тема: Сигналы

Ціль: засвоєння способів використання сигналів для синхронізації процесів.

Модель, реалізована в даній роботі, що випливає:

• Ктулху "створює" Вантажівки й відправляє їх на навантаження товару. Кожній Вантажівці Ктулху дає при цьому випадкове виправлення до пріоритету. Кожна Вантажівка діє незалежно від інших.
• Умови навантаження й доставки - такі ж, як й у попередній роботі.
• Після закінчення 30-секундного інтервалу Ктулху перевіряє стан породжених їм Вантажівок. Якщо Вантажівка завершила свою діяльність, Ктулху виводить повідомлення про нормальне завершення Вантажівки. Якщо Вантажівка ще не завершила свою діяльність, відбувається перевірка, у якому стані перебуває Вантажівка. Якщо Вантажівці для закінчення водопою потрібно не більше 1 сек процесорного часу, Вантажівка одержує можливість закінчити доставку. У противному випадку Вантажівка розбивається.

синхронізація дій процесів виконується в такий спосіб:

• На самому початку свого виконання процесс-Ктулху встановлює (за допомогою системного виклику signal власний оброблювач сигналів SIGUSR1 й SIGUSR2 (один оброблювач на обидва типи сигналу. Далі він працює так само, як і лабораторній роботі N1 - до "занурення в сон" на 30 сек включно. Кожна процес-вантажівка на початку виконання встановлюють власні оброблювачі сигналів SIGUSR1 й SIGTERM.
• Повністю витримавши 30-секундний інтервал процесс-Ктулху перебирає наявний у нього список процесів-вантажівок. Для тих процесів, які були успішно запущені Ктулху виконує системний виклик waitpid. Якщо процес-вантажівка до цього моменту вже завершився (успішно), то системний виклик поверне його PID, по якому батьківський процес пізнає Вантажівки, що завершилося, виведе повідомлення про його успішне завершення й позначить його у своєму списку як завершився.
• Якщо дочірній процес ще не завершився, то процесс-Ктулху відправляє йому сигнал SIGUSR1. Оброблювач цього сигналу в процесі-вантажівці аналізує поточний стан програми процесу. Якщо програма ще виконує операцію "завантаження", процес-вантажівка відповідає батьківському процесу сигналом SIGUSR1, якщо програма вже перейшла в стан "доставка" - сигналом SIGUSR2.
• Процесс-Ктулху (у своєму оброблювачі цих сигналів) аналізує сигнал, отриманий від дочірнього процесу, і залежно від типу сигналу встановлює в себе індикатор стану даного процесу. Потім процесам, від яких був отриманий сигнал SIGUSR1, Ктулху відправляє сигнал SIGKILL, а процесам, від яких отриманий сигнал SIGUSR2, - сигнал SIGTERM.
• Дочерний процес, що одержав сигнал SIGKILL, природно, примусово завершується. Сигнал же SIGTERM попадає у відповідний оброблювач процесу-вантажівки. В оброблювачі аналізується значення статичної змінної waitFactor, що у функції a0wait використається як лічильник циклів зайнятого очікування. Якщо значення цієї змінної більше 1000 (що приблизно відповідає 1 сек), то оброблювач сигналу SIGTERM завершує процес системним викликом exit с кодом завершення 8. Якщо ж значення waitFactor менше 1000, оброблювач сигналу цього не робить, після обробки сигналу процес-вантажівка продовжує працювати звичайним образом і закінчується з кодом завершення 0.
• Відправивши сигнали всім ще що не завершилися дочірнім процесам, батьківський процес очікує їхнього завершення за допомогою системного виклику wait цей виклик повідомляє про завершення кожного з дочірніх процесів. При виході з очікування батьківський процес визначає, який із процесів-нащадків завершився, і по коду завершення визначає, чи завершилася процес-вантажівка успішно (код завершення 0) або загинув (код, відмінний від 0).
• Системний виклик waitpid повторюється в циклі доти, поки залишаються незавершені процеси.

    /************************************************/

  /* Пример для работы N2                       */

  /**********************************************/

  /* СИГНАЛЫ                                    */

  /**********************************************/

  /* Монитор Грузовиков - файл ktylhy2.c        */

  /**********************************************/

  #include <stdio.h>

  #include <stdlib.h>

  #include <unistd.h>

  #include <sys/types.h>

  #include <sys/wait.h>

  #include <time.h>

  #include <signal.h>

  #include <sys/resource.h>

  #include "../curtime.c"

  #include "../truck.h"

  #include "../base.h"

  static char chld_name[]="./truck2";

  #include "../incl_dcl.c"

  void usrHandler(int sig) {

    if (sig==SIGUSR1) mtr[nt].status=1;

    else mtr[nt].status=2;

  }

  /********************************************************/

  main() {

   #include "../incl_dc2.c"

    #include "../incl_bgn.c"